البوتقة هي حاوية متخصصة تُستخدم لصهر المعادن في الفرن، وتتطلب مواد ذات درجات انصهار عالية وقوة جيدة في درجات الحرارة العالية. يمكن صنع البوتقات من مواد مختلفة مثل الجرافيت الطيني، أو كربيد السيليكون، أو الحديد الزهر، أو الحديد الزهر الخاص، أو الصلب المصبوب، أو صفائح الصلب، اعتمادًا على المتطلبات المحددة للمعدن الذي يتم صهره وظروف تشغيل الفرن.
المواد المستخدمة في البوتقات:
- بوتقات الطين والجرافيت: وهي مناسبة لصهر مجموعة كبيرة من المعادن والسبائك. وهي معروفة بمقاومتها الجيدة للصدمات الحرارية وغالبًا ما تستخدم في الأفران الصغيرة والمتوسطة الحجم.
- بوتقات كربيد السيليكون (SiC): هذه البوتقات متينة للغاية ومقاومة للصدمات الحرارية، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية. وهي تُستخدم عادةً في عمليات المسابك حيث تكون المتانة ومقاومة درجات الحرارة العالية أمرًا بالغ الأهمية.
- البوتقات المصنوعة من الحديد الزهر أو الحديد الزهر الخاص أو الفولاذ المصبوب أو صفائح الفولاذ: يتم اختيار هذه المواد بناءً على الخصائص المحددة للمعدن الذي يتم صهره. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم بوتقات الحديد الزهر لصهر المعادن ذات درجات انصهار منخفضة، مثل سبائك المغنيسيوم والزنك.
معايير اختيار البوتقات:
- يعتمد اختيار مادة البوتقة على عدة عوامل:درجة انصهار المعدن:
- يجب أن تكون درجة انصهار مادة البوتقة أعلى من درجة انصهار المعدن الذي يتم صهره لمنع البوتقة من التشوه أو الانصهار.التفاعل الكيميائي:
- يجب ألا تتفاعل مادة البوتقة مع المعدن الذي يتم صهره، لأن ذلك قد يؤدي إلى تلويث المعدن أو إضعاف البوتقة.مقاومة الصدمات الحرارية:
- يجب أن تتحمل البوتقات التغيرات السريعة في درجة الحرارة دون أن تتشقق أو تنكسر.القوة في درجات الحرارة العالية:
يجب أن تحافظ المادة على السلامة الهيكلية حتى عند تسخينها لدرجات حرارة قصوى.تطبيقات البوتقات:
- تُستخدم البوتقات في مختلف الصناعات والتطبيقات:
- صناعة المجوهرات: أفران البوتقة ضرورية لصهر وسبك المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة.
- البحث والتطوير: في المختبرات، تُستخدم أفران البوتقة في أبحاث علوم المواد والكيمياء والهندسة.
مختبرات طب الأسنان: تُستخدم البوتقات لصهر وسبك سبائك الأسنان.
التصميم والاستخدام:
